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《拱形的力量》的課堂實錄
師：今天這節(jié)課，俞老師帶來了一張紙。在上一節(jié)課里，我們已經知道了改變紙的形狀，可以使紙的承重能力發(fā)生變化。那我們知道這張紙的承重能力是很差的，我們可以試一下（教師演示，在平放于兩個勾碼盒上的紙上輕輕地放上一個墊片，）它最多能夠承受多少重量。它連一個都不能承受。那么你有沒有辦法，用很簡單的方法，可以使他承受更多的重量？可以怎么辦？
生：把這張紙折一下就行。
師：盡量簡單。還有別的方法嗎？
生:把這張紙彎過來，夾在兩個勾碼盒中間。
師：好的，你來試一下。（學生上來演示）
師：是不是這樣？是不是很簡單？那么，我們今天這節(jié)課我們就來研究一下這種形狀。這種形狀我們把它叫什么？
生：拱形。
師：今天我們要研究的內容就是拱形。（教師板書：拱形，PPT出示課題：拱形的力量）
師：那么剛才有同學說，這個拱形，它的承受重量的能力比那個（平紙）要強，那么是不是這樣呢？我們再試一下。（教師演示，在拱形的紙上輕輕地放上一個墊片）有沒有倒塌？
生：沒有。
師：還可不可以再加？
生：可以。
師：再加一個，輕一點，放的時候輕一點。這樣它塌下了，垮掉了。那我們說它的承重能力是多少呢？
生：一個。
師：只能算一個，是吧。今天我們在實驗的時候，就以它倒塌為止。倒塌之前承受的重量，就是它的承重能力。那么，拱形它為什么會比，他這個承重能力會比它（平紙）強呢？想不想研究這個問題？
生：想。
師：那今天這節(jié)課我們就來研究一下拱形為什么能夠承受比較多的重量。剛剛我們看到的這個拱形，為了方便大家交流，我們先來了解一下拱形它的構造。（教師板畫： ）
師：這是一個拱形，那么拱形的這個最高處，它的頂端，我們可以把它稱為什么？（教師板書：拱頂）
生：拱頂。
師：拱形的下面，有兩個和地面接觸的地方，我們可以把它叫做拱足。（教師板書：拱足）是不是像兩只腳一樣？
生：是。
師：那么在兩個拱足之間有一段距離，這一段距離我們可以稱為什么？---我們可以把它稱為跨度。（教師板書：跨度）一般橋梁它有一定的跨度。那么了解了拱形的構造以后，接下來我們要研究拱形的話，那我們要來制作一個拱形。先來看一下怎么樣做拱形。我們要來做一個怎么樣的拱形。（PPT出示：做一個跨度為12厘米的紙拱
材料：拱紙1條、底座紙1張。
制作方法：
紙拱放在底座紙上，兩個拱足放在底座
紙的兩條豎線記號上，如果超過12厘
米，就把拱紙圈攏一下，再放到底座紙
上，不到12厘米，請你輕輕地拉開拱紙。）
師：我們要來做一個跨度為12厘米的紙拱。我們先看一下制作的方法：一張紙條，拱紙，這張紙比剛才那張紙要厚一點，還有一張底座紙，在你們的抽屜里，你們可以把它拿出來，（學生從抽屜里拿出一張拱紙和一張底座紙）按照這個方法，請你這個跨度為12厘米的紙拱做好。做好了舉手。（學生動手操作）
師：如果它超過了12厘米，那么你把它圈一下，把它圈攏。然后不到呢拉開距離，拉到12厘米為止（教師同時示范）。
師：好了嗎？（教師巡視。）做好了就坐正。
師：那我們做好了紙拱以后，接下來我們怎么來研究呢？那我們來看一下研究的方法。在我們的抽屜里還有一張實驗記錄單（教師出示實驗記錄單），可以把這張實驗記錄單先拿出來看一下。（PPT出示：實驗要求：
（1）拱形跨度為12CM。
（2）先畫好實驗方法示意圖。
（3）墊片必須輕放在拱頂（一個一個加墊片、豎疊）。做好實驗記錄。
觀察記錄：隨著紙拱承受重量的增加，拱紙的形狀有什么變化？(畫圖或者文字描述)
（4）實驗完成后把實驗器材原樣放好,小組討論、分析實驗現象和實驗結果，說說你們發(fā)現了什么。）
師：這張實驗記錄單，大家有沒有看到，我們今天一共要做幾次實驗？
生：4次。
師：那么這4次實驗，要求是這樣的。第一個，拱形跨度為12CM，一定要控制好。在做實驗之前，先畫實驗方法示意圖，實驗方法示意圖怎么畫呢，在上面我已經幫你畫好了一個拱，那么實驗1，就是在拱足旁邊不加任何物體，直接把這個重物從拱頂放上去，看他能夠承受多少重量。墊片要輕放，豎疊，一個一個加上去。第二個實驗開始，要用螺帽了，你們下面有一袋螺帽，還有一個信封，這個信封里面還裝著墊片，這是我們等一下實驗要用的材料。然后等一下你這個螺帽怎么放？你可以自己用不同的方法來試，放的時候怎么來表示呢？比如說，那個螺帽我們可以用一個圓圈來表示，這個螺帽你放在這里，這邊也有一個螺帽，兩個螺帽是這樣放。當然你也可以放到其他位置，都可以自己設計，但是你在這一組實驗當中，最好能夠方法一致。因為我們要比較它們承重的能力的。在第2、3、4三次實驗放的時候要注意方法要一致。還有一個是我們在實驗的過程當中，我們要進行觀察記錄：隨著紙拱承受重量的增加，拱紙的形狀有什么變化？要求畫圖或者文字描述。這個在實驗記錄單下面，有沒有看到。做這個實驗的時候，你要把這個變化，拱紙形狀的變化給畫下來，或者用文字寫下來，你不會畫的就用文字記錄。最后，實驗完成以后，把實驗的器材原樣放好,可以在小組里面討論一下，分析一下你們的實驗現象和實驗結果，說說你們發(fā)現了什么。這樣清楚了嗎？
生：清楚了。
師：清楚了我們就可以開始實驗了。8：56
學生分組實驗活動，教師巡視，（師：螺帽現在要不要動？注意不要把紙拱折掉。）
個別指導。20：22
師：差不多了，下面請你把這個實驗材料都原樣放好。接下去我們就要進行匯報了。請你把材料放好，墊片都放進信封里面，仍舊放回抽屜里面，放到下面，就留一張實驗報告單。（教師指導學生整理實驗器材。）
師：下面我們從第一組開始。請你們先把這個你們組的實驗結果（報上來），我們按照順序，你只要報4個數字，連續(xù)的報下去。開始。
數據匯報結束22：08
師：我們來看一下，你們發(fā)現---，你們做了這個實驗以后---。我們看一下這組數據，好像有一組數據比較特殊。（教師用粉筆圈出來）是第4（小）組的，第4（小）組的同學，能不能上來給我們演示一下你們做的這個實驗，是v
師：先把12厘米（跨度控制好），兩個人合作。教師指導、協(xié)助。
學生放了2個螺帽后，紙拱沒有垮，（下面學生開始哄笑）。
師：繼續(xù)。輕一點，這樣扔下去的。第三個螺帽放上后垮了。
師：要不要再做一次。
生：要的。
師：再做一次。
兩個學生繼續(xù)演示實驗。
師：你們有沒有找到原因。為什么只能夠承受1個墊片？
這次學生實驗結果是只能夠承受1個墊片。
師：現在好像是只能承受了1個（墊片）。再來一次。
兩個學生再次演示實驗。結果是放上2個墊片后只支撐了一會紙拱就垮了。（下面學生又哄笑。）
師：就這樣，下去吧。那么，大家覺得，他們這一組數據，看到了，確實有一次它只只能夠承受1個墊片。那么可能是什么原因，我們等一下再分析。現在來看一下你們的發(fā)現，好不好？第一組能不能說一下，你們有什么發(fā)現？
生：我們發(fā)現，隨著墊片的個數增加，拱頂會越來越矮。
師：你們發(fā)現這個形狀的變化了，是吧。拱頂會越來越矮。好的。還有嗎？你說。
生：當承受重量越來越多，拱紙會往外打開，同時拱紙也會變矮。
師：哦，拱足也往外移開了，能不能上來畫一下。拱頂發(fā)現變化了，拱足也發(fā)生變化了。是吧，能不能上來畫一下。請剛才發(fā)言的第二位同學上來畫，其他同學在下面看她畫示意圖。
師：（指拱頂）你這里為什么畫2層？
生：越來越往下了。
師：越來越往下了。其他同學，其他組的同學觀察到這個現象了嗎？
生：觀察到了。（有個別好像說：沒有。）
師：觀察到了。是嗎？非常好。（教師指黑板上的示意圖）觀察非常仔細。
師：剛才兩個組的同學匯報，發(fā)現—隨著和墊片在增加，它的承重能力在增加，還有一個，發(fā)現了它的形狀發(fā)生了變化。那么，我們來分析，形狀為什么會發(fā)生變化呢？什么原因？（學生一下子不能回答）我們小組里面討論一下。
學生小組討論，教師傾聽小組討論，適當指導。板書：1、為什么會變形？2、為什么加螺帽承重力增大？
師：這兩個問題有沒有想清楚？好，你來說。
生：為什么會變形，這是因為我們放上去的墊片是有重量的，還有墊片放的越多，它就越沉，然后它就變形了。
師：哦，這樣它就變形了。還有同學想說。你說。
生：螺帽（應該是墊片）放在拱頂，然后力就從那個兩端這樣子往下，然后拱足的跨度變大，然后就是往兩邊，直到拉平為止，上面也有力，然后就會往下壓，它就變平了。
師：你能不能上來畫一下。比如說，他說這個拱頂上面承受墊片以后，它是不是有一個向下的力，（教師在黑板上畫出拱頂受到的壓力）然后會怎么樣？（請學生繼續(xù)畫示意圖，學生在兩個拱足處畫了兩個向外的力。）
師：往這兩邊傳遞。是吧。
生（眾）：對。
生（畫）：然后這里就會往下。（在拱頂下畫向下的箭頭）
師：往外面怎么樣了--推，是不是有往外面推啊，還有一個是繼續(xù)往下的，這里面凹下去了。好的。分析得非常好。那么我們把這一個力，就叫做---（教師板書：外推力）
生：外推力。
師：當拱頂受到壓力的時候，它會沿著這個拱（有學生在說：弧）向兩邊傳遞，出現往外面的外推力。是吧。就把這個拱壓垮了。那么，為什么增加了螺帽，它能夠承受墊片的數量就越多呢？這是為什么？你說。
生：因為螺帽將它兩邊的（外推）力固定在一個地方，這樣的話---
師：螺帽起到了什么作用？
生：固定。
師：有沒有更加確切的說法。你說。
生：螺帽支撐住了兩個拱足。它的往外（撐開）速度在變慢。
師：好的。有道理的。還有沒有想說的？
生：螺帽減少了外推力。
師：螺帽在減少外推力嗎？外推力會減少嗎？這個外推力會不會變？（有個別學生說：不會。）外推力是不變的。外推力是隨墊片數量增加而增加的。螺帽它主要起到了，剛才一個同學講的—固定，或者說，我們也可以說它阻擋，它跟外推力的作用是怎么樣的？
生：相反的。
師：相反的，你要往外推，我要怎么樣？阻擋住。那么，螺帽越多，為什么承重能力就增強，（承重能力）越大呢？是不是它阻止這個外推力的力量越強？是不是這樣？好了，那么現在，誰能夠來說說看，拱形為什么這個承重能力（強），我們來比較一下，跟這個平橋。（教師在黑板上畫一座平橋）它為什么拱形這個承重能力比較強呢？我們來分析一下，它的受力情況。這樣一座平橋，當它受到壓力的時候，我們剛才看到了，這個平橋怎么樣了？直接就往中間凹下去了，那我們跟拱橋比較一下，有什么不一樣？（教師指平橋），它有沒有分散到兩邊去？
生：沒有。
生：拱橋有一部分會擴（分）散到兩邊去，而平橋直接往下壓了。
師：對。直接往下壓。（教師指拱形）它這個力分散到兩邊，相對中間的壓力就減輕啦，這樣拱形的承重能力就增強了。好了，今天接下來還有一點時間，俞老師還有一樣很好玩的東西。（出示塑料拱橋積木材料）我們中國有很多的石拱橋，
那么今天我們就用塑料的積木塊來搭一座拱橋，看一看它能承受多大重量，好不好。（教師發(fā)放材料，學生動手操作。）33：02
師：想一想，應該先搭什么？不會搭的，你可以看我是怎么做的。（教師在講臺前演示，學生都管自己在做。）
師：先固定住兩個拱足，然后呢，把這些材料一塊一塊裝上去。我已經搭好了。然后試一下（教師演示手掌用力往下壓拱橋）。（觀察），當這座橋沒有受到壓力的時候是怎么樣的，受到壓力又有什么變化？試試看，你能不能把它壓塌。（教師到小組中指導）
師：（教師演示手掌用力往下壓拱橋）壓一下，這座拱橋的承受重量它有什么特點。你壓力越重，你會發(fā)現：它的橋面之間會怎么樣？越牢。這個稍微一來就倒掉了（教師演示沒有用手掌往下壓住的拱橋，一推就倒掉了）。
師：請搭好的同學可以拿上來，可以測試一下。（教師演示在拱橋上疊放整盒的勾碼），有沒有問題。
生：沒有。
師：你發(fā)現它越壓，這座橋它的橋面之間結合會怎么樣？越緊密。所以它這個承重能力是很強的。37：14
師：已經做好的舉手，還沒有搭成功的趕緊。37：36
師：好了，今天這一節(jié)課
簡評：
整堂課凸顯“樸實”。從教師演示，師生協(xié)商，學生探究，到數據分析，后續(xù)研究，整個結構似乎沒有太多新穎的處理。然而這恰恰是我們需要的科學課。
教師演示引發(fā)學生認知需求。可能我們現在的科學課，太多的小組活動，而沖淡了教師演示實驗的功能，更多的是教師在小組內幫扶著學生完成實驗。俞波老師課堂一開始的演示實驗緊緊吸引住了學生的眼球：當一個墊片放到平紙上時……，當一個墊片放到拱紙上時……，現場寂靜而又有點緊張。如果俞老師這個時候引導學生觀察：“這兩種形狀的紙，在受力時發(fā)生了怎樣的運動過程？”可能課堂的緊張度會更高。課的引入部分能調動學生的緊張情緒，這是難能可貴的，學生的學習需求將促使學習緊張度的延續(xù)。
學生探究實驗用時14分12秒。我們的學生太需要長時間段的探究空間了。俞波老師設計的學生實驗，讓學生有將近15分鐘的活動時間，是給學生以主動的一大進步。我們可以看到學生有機會反復驗證自己的實驗結果；學生有機會通過小組討論來確定下一步的活動；學生能反思小組的實驗，進行改進……等等。這是正真的探究實驗的開始。
師生交流中對“某個數據”的較真。俞波老師在學生探究實驗后，安排了10分鐘左右的交流活動，這個環(huán)節(jié)走在大多數科學課的前面，沒有了某些科學課虎頭蛇尾的跡象。特別是俞老師對第4小組一個數據的分析：置疑、重復實驗……在尊重事實的基礎上分析數據，這是一種重要的科學素養(yǎng)，俞老師在這里給孩子們以潛移默化的強大影響。
或許，俞老師在語言組織，以及課程的延續(xù)性上還有待改善，但是就“尊重孩子的真實需求、尊重科學的實證意識、尊重課堂的時效實效”等方面來說，不失為一堂優(yōu)秀的課。
做一個樸素而真實的科學教師，給學生一個安全而自由的探究空間，把科學素養(yǎng)的培養(yǎng)和學生的個性發(fā)展結合起來，這將是小學科學課堂新的趨勢
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